2020年(生物科技行业)(翻译(独家首发一种生物抗氧化剂α硫辛酸

（生物科技行业）(翻译(独家首发一种生物抗氧化剂

α硫辛酸

壹种生物抗氧化剂——α-硫辛酸

LesterPacker,*EricH.Witt,*HansJurgenTritschler?

*美国加利福尼亚州伯克利市加利福尼亚大学，分子和细胞生物学系，膜生物能研究组

?德国法兰克福市，ASTA医学院

（1994年10月24日收稿，1994年12月16日修回，1994年12月20日接收）

LesterPacker博士是伯克利市加利福尼亚大学分子和细胞生物学系教授。1956年他获得耶鲁大学微生物学和生物化学博士学位。在伯克利，自1961年开始担任生理学教授，伯克利加州大学膜生物能课题组负责人，自1972年成为劳伦斯伯克利实验室高级科学家。在生物氧化反应和生物能量学领域，他的研究重点是氧化剂和抗氧化剂在生物系统中的作用。

他是世界上从事维生素E和生物抗氧化剂研究的杰出的研究者之壹。他最近的研究工作阐明了维生素E 生物化学研究的新领域——维生素E循环。其内容主要和维生素E新的酶学反应，维生素E自由基以及维生素E作用后带来的生物学后果等几个方面有关。近年来的工作关注的是抗氧化剂在生物系统中对氧化损伤的预防，以及维生素E和硫辛酸等抗氧化剂是如何影响基因表达和细胞调控的。这些研究有助于对生物学抗氧化防御机制形成新的更宽泛的理解。

Packer博士编写了50多册书籍，撰写了500多篇论文，是科学期刊的8名专业学会会员之壹以及3名编委之壹，在他从事的研究领域组织了大量的学术会议。目前，他担任加利福尼亚氧气俱乐部主席，国际自由基研究协会主席以及UNESCO分子和细胞生物学全球网络副主席。

通讯作者及地址：LesterPacker，美国，加利福尼亚州94720，伯克利市，加利福尼亚大学，LifeSciencesAddition251号

摘要——α-硫辛酸在线粒体脱氢酶反应中发挥重要作用，近来它作为壹种抗氧化剂，受到人们极大关注。脂酸或其仍原型产物二氢脂酸可和过氧化物自由基，羟自由基，次氯酸，过氧化氢以及单线态氧等反应氧簇发生反应。脂酸也可和维生素C以及谷胱甘肽产生相互作用，继而使维生素E再循环利用，从而保护细胞膜。除了具有抗氧化活性外，二氢脂酸也可通过仍原铁离子发挥氧化强化剂的作用。在许多氧化应激模型中，给予α-硫辛酸进行治疗已被证实有益，此类模型包括缺血再灌注损伤，糖尿病（硫辛酸和二氢硫辛酸和蛋白均呈疏水性结合，例如和白蛋白结合，可阻止糖基化反应），白内障的形成，HIV激活，神经退行性病变，以及自由基损伤。而且，脂酸仍可用作壹些蛋白氧化仍原反应的调节剂，如肌球蛋白，泌乳

素，硫氧仍蛋白以及NF-κB转录因子等。我们从如下几个方面对脂酸的特性进行了综述：（1）和反应氧簇发生的反应；（2）和其他抗氧化剂的相互作用；（3）在氧化应激模型或临床状况中发挥的有益效应。

关键词——抗氧化剂，二氢脂酸，，二氢硫辛酸，α-脂酸，α-硫辛酸，氧化应激，氧化仍原反应调节，综述，硫辛酸，自由基

介绍

α-硫辛酸的新陈代谢作用为人们所认识已有数十年。它最初是作为壹种醋酸取代因子由Reed及其同事分离得到1，2，溶于水，但也溶于有机溶剂。它有多个名字，包括硫辛酸；1，2-二硫戊环基-3-戊酸；1，2-二硫戊环基-3-戊酸以及6，8-二巯基辛酸。α-硫辛酸为硫辛酰胺，它在多酶复合物中的作用为壹种辅助因子，可催化α-酮酸类发生氧化脱羧反应，这些酮酸类物质包括丙酮酸，α-酮戊二酸以及支链α-酮酸3。α-硫辛酸分离得到后曾暂时被归为维生素类物质1，4，但后来发现它是由动物和人体合成的5；可是，目前尚未阐明可进行重新合成的完全酶学途径。多项研究表明，辛酸是八碳脂肪酸链的中间体，半胱氨酸可能提供了硫基的来源6。

最近，α-硫辛酸及其仍原型二氢硫辛酸（DHLA，图1）可能具有抗氧化功能引起了人们极大地关注。在本综述中，我们重点论述了这些化合物的抗氧化特性，以及基于对这壹老的辅酶的新鲜认识可能带来的预防和治疗应用前景。

抗氧化剂的标准

评价壹种化合物的抗氧化能力时必须考虑多项标准。其中壹些标准涉及化合物的化学性质和

生物化学性质：

α-硫辛酸二氢硫辛酸

图1.α-硫辛酸和二氢硫辛酸的结构，分别为化学结构（上图），球-棒模型（中图），空间填充模型（下图）。图中也显示了天然存在的R-对映体。合成的α-硫辛酸是R-和S-对映体的外消旋混合物。

●抑制自由基的特性

●螯合金属的活性

●和其他抗氧化剂的相互作用

●对基因表达的影响

考虑到疾病预防或治疗用途时，其他标准也非常重要：

●吸收情况及生物利用度

●在组织，细胞和细胞外液中的浓度

●分布（在水相中仍是膜结构中，仍是俩者兼而有之？）

壹种物质无需满足上述所有的标准才可认定为壹种良好的抗氧化剂。例如，维生素E只在膜上或脂质结构域中才发挥作用，其突出的作用是抑制脂质过氧化自由基，对于水相中的自由基的作用微乎其微或根本没有活性，然而，维生素E依然被认为是机体重要的抗氧化剂之壹。流行病学研究证实维生素E能够预防许多氧化相关的疾病，例如心脏病7，8。

壹种“理想的”抗氧化剂应满足上述所有标准。α-硫辛酸/二氢硫辛酸氧化仍原对比较接近这种理想状况；它壹直被称为“万能抗氧化剂”9。α-硫辛酸易于从食物中吸收。在很多组织中，它迅速转化成DHLA，近来在分析技术方面取得的进展已清楚地证实了这壹点10，

11。该氧化仍原对中的壹个组分或俩者皆可有效地抑制脂质和水相中的大量自由基。DHLA21，32，33和α-硫辛酸13，19，23，24均具有螯合金属的活性。DHLA可和其他抗氧化剂发生协同作用，说明它能够使其他抗氧化剂从基态或失活态中再生。最后，有证据显示，该氧化仍原对调节性蛋白以及参和机体正常生长代谢的基因可能有作用。

考虑到这些抗氧化剂的作用，目前开展了大量的实验研究和临床研究，这些研究表明，α-硫辛酸作为壹种治疗药物对于下述疾病非常有用或具有潜在应用价值，如糖尿病，缺血-再灌注损伤，重金属中毒，辐射损伤，神经退行性病变以及HIV感染等。

抗氧化剂的作用

早在1959年，Rosenberg和Culik就发现了α-硫辛酸的抗氧化作用4，他们观察到给予α-硫辛酸能够预防维生素C缺乏型豚鼠的坏血病症状，也能够预防大鼠的维生素E缺乏症状，这些大鼠的饲料中不含α-生育酚。然而，直到最近才开始研究α-硫辛酸和DHLA在自由基淬灭，金属螯合，抗氧化剂再循环以及基因表达等方面的特定作用。

反应氧簇淬灭及金属螯合作用

硫辛酸人们对于α-硫辛酸的抗氧化作用基本有共识。它能够清除羟自由基，次氯酸和单线态氧。但它不能清除过氧化氢或超氧自由基，可能也不能清除过氧基（表1）。α-硫辛酸能够螯合过渡态金属。

俩项研究表明α-硫辛酸是壹种有效的羟自由基清除剂。在其中壹项研究中12，羟自由基由2mMH2O2+0.2mMFeSO4反应生成。利用自旋捕获剂5，5-二甲基喹啉-N-氧化物（DMPO），通过电子自旋共振（ESR）对自由基进行检测。1mMα-硫辛酸可完全消除DMPO-OH的加和物信号。在另外壹项研究中13，使用相似的羟自由基生成体系

（2.8mMH2O2，0.05mMFeCl3，0.1mMEDTA，以及0.1mM抗坏血酸），但采用了不同的自由基分析方法（脱氧核糖降解法），结果也发现α-硫辛酸是壹种羟自由基清除剂。在该研究中，计算得出速率常数为4.7×1010M-1s-1；这基本上是扩散限制的反应速率。因此，α-硫辛酸是壹种非常有效的羟自由基清除剂。

关于α-硫辛酸清除次氯酸的能力也有类似的共识。Haenen和Bast14以及Scott等13均发现50μMα-硫辛酸几乎可完全消除50μM次氯酸所致的α1-抗蛋白酶的失活。这种表现和谷胱甘肽的作用大不相同，谷胱甘肽的仍原型是非常有力的次氯酸清除剂，作用和α-硫辛酸相当，可是其氧化型几乎完全无效14。该研究的作者推测，α-硫辛酸相比氧化型谷胱甘肽的表现出更高的反应性可能和其分子内二硫化物结构中五元环略显紧张的构象有关系；在谷胱甘肽的分子内二硫化物结构中没有这样的张力，这壹点或可解释在该系统中谷胱甘肽反应性不足的问题。

目前发现，α-硫辛酸至少在四个不同系统中能够清除单线态氧。俩项早期的研究表明，α-硫辛酸可和红荧烯自动氧化15或亚甲基感光氧化16生成的单线态氧发生反应；这些实验在有机溶剂中开展。后来在更接近生理条件下进行的研究也证实α-硫辛酸是壹种有效的单线态氧清除剂。Kaiser等17通过内过氧化物散热作用产生单线态氧，且通过化学发光法进行检测。在该系统中，α-硫辛酸和单线态氧发生反应，速率常数为1.38×108M-1s-1。仍有壹些实验利用内过氧化物散热作用产生单线态氧，且通过单链DNA断裂进行检测，在这些系统中也证实α-硫辛酸是壹种单线态氧清除剂18，19。

早期的化学研究也表明α-硫辛酸能够和过氧化氢发生反应20。只是在这些研究中使用的是高浓度的过氧化氢（30%）以及在非生理条件下进行（例如在丙酮中进行壹天反应）。当α-硫辛酸和过氧化氢在水溶性环境中进行测试时13，没有发生反应，实验采用基于过氧化物酶的分析系统检测过氧化氢，α-硫辛酸的测试浓度最高达6mM。

俩项独立的研究均未证实α-硫辛酸能够清除超氧自由基。俩项研究均利用黄嘌呤或次黄嘌呤以及黄嘌呤氧化酶产生超氧自由基。其中壹项研究利用自旋捕获剂DMPO，通过电子自旋共振（ESR）对超氧自由基进行检测12，未见反应（图2）。无独有偶，Scott等人利用细胞色素c仍原反应检测超氧化物，同样也发现α-硫辛酸没有作用。

表1α-硫辛酸的抗氧化作用

氧化剂能否被α-硫

辛酸清除？试验系统参考文

献

超氧自由基不能

不能通过黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶产生超氧阴离子，利用

自旋捕获剂以电子自旋共振法进行检测

通过次黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶产生超氧阴离子，通

过超氧阴离子依赖的细胞色素c仍原法进行检测

12

13

过氧化氢不能直接加入过氧化氢且通过过氧化物酶分析系统进

行检测

13

羟自由基能够

能够利用H2O2+FeSO4反应生成羟自由基，利用自旋

捕获剂通过电子自旋共振对自由基进行检测，或

利用氨基苯二酰肼通过化学发光法进行检测

利用H2O2+FeCl3+抗坏血酸生成羟自由基，通过

脱氧核糖降解法进行检测。反应速率常数=4.71×1010M-1s-1

12

13

次氯酸自由基能够直接加入次氯酸且通过影响α1抗蛋白酶活性进

行检测

14

能够同上13

过氧基不能

能够利用2，2’偶氮（2-甲基丙基脒）-二盐酸盐（AAPH）在水溶性介质中生成过氧基，通过藻

红蛋白荧光淬灭法进行检测。在脂质（脂质体或

大鼠肝脏微粒体）中，通过2，2’偶氮（二异庚腈）（AMVN）的热解反应生成过氧基。

通过线性加速器生成CCl3O2-且利用分光光度法

进行检测。反应速率常数为1.8×108M-1s-1

9

13

单线态氧能够

能够

能够

能够在空气饱和苯中，于546nm处激发，由红荧烯

自动氧化生成单线态氧，根据随后红荧烯光谱消

失进行检测。反应速率常数=1×108M-1s-1，未对

DHLA进行试验。

在氯仿或甲醇中由亚甲基感光氧化生成单线态

氧；通过分析硫辛酸甲酯的氧化产物检测反应情

况。未对DHLA进行试验。

通过内过氧化物散热作用产生单线态氧，且通过

化学发光法进行检测。在该系统中，α-硫辛酸和

单线态氧发生反应的速率常数=1.38×

108M-1s-1。

利用内过氧化物散热作用产生单线态氧，且通过

单链DNA断裂进行检测

15

16

17

18，19

过渡金属螯合剂在水溶液中α-硫辛酸能够和Mn2+，Cu2+，Zn2+23

螯合剂

可能为螯合剂

没有螯合作用

螯合剂

螯合剂形成稳定的复合物。Bisnorlipoate和tetralipoate可和离子形成更加稳定的复合物

和测试单线态氧的系统相同。当向系统中加入EDTA时，α-硫辛酸的保护作用降低，说明其保

护效应至少部分是通过金属螯合作用达到的。

α-硫辛酸在肝细胞中能够降低Cd2+诱导的毒性，

但效能远不及DHLA。作者推测硫辛酸被摄取且

转化为DHLA，后者才是发挥保护效应的化合物

在大鼠肝脏微粒体+硫酸亚铁+抗坏血酸中，硫辛

酸对于TBARS的蓄积没有作用

α-硫辛酸能够抑制铁离子诱导的脱氧核糖的位点

特异性降解，说明硫辛酸能够螯合铁离子。

降低铜离子催化的抗坏血酸氧化反应，增加铜离

子由水相转入正辛醇中的比例，抑制铜离子诱导

的脂质过氧化反应

16

21

22

13

24

α-硫辛酸是否具有清除过氧基的能力尚不十分明确。壹个研究小组报道9，α-硫辛酸在水溶性或脂溶性环境中均不会和过氧基发生反应。过氧基利用不耐热的偶氮引发剂生成，利用2，2’偶氮（2-甲基丙基脒）-二盐酸盐（AAPH）在水溶性介质中生成过氧基，或者利用2，2’偶氮（二异庚腈）（AMVN）在脂溶性介质中生成过氧基。通过藻红蛋白荧光衰退法检测水溶性环境中的过氧基，在脂质（脂质体或大鼠肝脏微粒体）中，通过TBARS或共轭二烯分析法检测过氧基。和此相反，另外壹个研究小组13只采用了水溶性系统，通过四氯

化碳和异丙醇辐射分解反应生成过氧基（CCl3O2-），他们发现α-硫辛酸能够和该自由基发生反应，速率常数为1.8×108M-1s-1，利用分光光度计测量跟踪反应情况。对这种差异作出的解释可能是俩个研究小组采用的方法学不同，但仍需进壹步的工作以澄清这壹问题。

α-硫辛酸也有可能通过过渡金属螯合作用在生物系统中发挥抗氧化作用。曾发现α-硫辛酸在分离的肝细胞中能够降低Cd2+诱导的毒性，然而，作者推测这壹作用是由于α-硫辛酸转化为DHLA所产生，DHLA是真正的螯合剂21。有俩项研究表明α-硫辛酸能够螯合铁离子，但仍有壹项研究表明它没有该作用。Devasagayam等发现19，当向系统中加入EDTA 时α-硫辛酸的效力较低，说明其部分效应是由于铁离子螯合所致，该研究小组曾经发现α-硫辛酸可有效抑制单线态氧诱导的DNA单链断裂。Scott等13发现，α-硫辛酸通过氯化铁/过氧化氢/抗坏血酸抑制脱氧核糖的位点特异性降解，说明α-硫辛酸能够清除结合到脱氧核糖的铁离子。和此相反，在大鼠肝脏微粒体系统中，通过硫酸亚铁诱导脂质过氧化反应22，研究发现α-硫辛酸不能抑制过氧化。因此，在这壹领域同样也需要进行深入的研究。

α-硫辛酸能够和Mn2+，Cu2+，Zn2+形成稳定的复合物，这些复合物几乎全都有羧基23。这些研究者仍考察了离子和bisnorlipoate和tetralipoate形成的复合物，俩者分别是α-硫辛酸少俩个碳和四个碳的同系物。研究发现这些复合物比和α-硫辛酸形成的复合物更加稳定，可能是因为更短的碳链允许二硫戊环也参和了螯合反应。近来已将α-硫辛酸对铜的作用延伸到氧化作用。α-硫辛酸能够有效阻止铜离子催化的抗坏血酸氧化反应，增加铜离子由水相转入正辛醇中的比例，抑制铜离子催化的脂质过氧化反应24。上述观察结果表明α-硫辛酸是壹种铜离子螯合剂。

总之，α-硫辛酸能够清除羟自由基，次氯酸，以及单线态氧，但对过氧化氢和超氧自由基无效。它能够螯合铁，铜及其他过渡金属。仍需进壹步的研究以证实α-硫辛酸是否可清除过氧基。

图2.电子自旋共振法研究α-硫辛酸和二氢硫辛酸对黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶产生的超氧阴离子的作用。DMPO电子自旋加和物生成方法：5mM黄嘌呤（X）+100μg黄嘌呤氧化酶（XO）于150mMKH2PO4-KOH （pH7.4）中，在存在40μMDETAPAC环境中生成，总体积：1ml[DHPO]=45mM；[SOD]=200U；α-硫辛酸(TA)=5mM；二氢硫辛酸(DHLA)=5mM.。黄嘌呤氧化酶反应启动后，记录ESR信号3分钟。

二氢硫辛酸二氢硫辛酸/α-硫辛酸氧化仍原对的氧化仍原电位为-0.32V（参考25），因此二氢硫辛酸是壹种有效的仍原剂；作为比较，仍原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽的氧化仍原电位为-0.24V（参考26），二氢硫辛酸能够将GSSG仍原为GSH，但GSH不能将α-硫辛酸仍原为二氢硫辛酸27。

就像α-硫辛酸壹样，二氢硫辛酸也是壹种有效的抗氧化剂，可是关于它的效应有更多不确定性（表2）。目前壹致的见法是，DHLA能够清除次氯酸，过氧基，且有可能清除羟自由基。它不能和过氧化氢或单线态氧反应。可是，关于DHLA是否也能清除超氧自由基以及在其和铁离子的相互作用中DHLA到底是抗氧化剂仍是促氧化剂等问题上，研究结论尚不壹致。

在检测α-硫辛酸和次氯酸离子反应的系统中，发现DHLA也有效，且清除自由基能力大致相同14。

在多个不同的系统中，DHLA均被证明是壹种有效的过氧基清除剂。如在α-硫辛酸实验中所述，Kagan等9利用AAPH或AMVN分别在水相或脂质中产生过氧基，可是，和α-硫辛酸不同，在这些系统中发现二氢硫辛酸能够清除过氧基。研究仍发现，DHLA能够清除脂质中由AMVN产生的过氧基，且可通过十八碳四烯酸的荧光衰退检测到28，也能够清除如α-硫辛酸测试时所述的在水溶液中产生的CCl3O2-，在后面这壹系统中，计算二氢硫辛酸和自由基发生反应的速率常数为2.7×107M-1s-1。

在生成羟自由基的系统中，DHLA既有抗氧化作用12，又有促氧化作用13；可是，如果情形确实如此，促氧化作用则可能和DHLA对铁离子的作用有关（参见后文）。俩组都用铁

盐和过氧化氢产生羟自由基。Suzuki等12利用DMPO生产自旋加和物，通过电子自旋共振法检测羟自由基，结果发现DHLA能够消除DMPO-OH信号；Scott等13通过脱氧核糖降解法检测羟自由基，结果发现加入DHLA后能够增强上述反应过程。研究结果之所以有差异，可能是因为Scott等使用抗坏血酸仍原三价铁离子，而Suzuki等使用二价铁盐，而且未使用抗坏血酸；DHLA使抗坏血酸再循环（见后文），因此在该系统中促进了抗坏血酸作为仍原剂的功效。Scott等推测这种三价铁离子直接仍原的机制是导致DHLA促氧化效应的原因。然而，如果DHLA是通过高铁离子的直接仍原反应发挥作用，则Suzuki等应当也能观察到促氧化效应，可是他们且未观察到。无论如何，DHLA可清除羟自由基，在某些产生羟自由基的系统中也有可能观察到促氧化效应。

表2二氢硫辛酸的抗氧化作用

氧化剂能否被α-硫

辛酸清除？试验系统参考文

献

超氧自由基能够

不能通过黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶产生超氧阴离子，利用

自旋捕获剂以电子自旋共振法进行检测。反应中DHLA的巯基含量下降，而过氧化氢浓度升高。

反应速率常数=3.3×105M-1s-1

通过次黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶产生超氧阴离子，通

过肾上腺素氧化反应进行检测。反应速率常数

=7.3×105M-1s-1

通过次黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶产生超氧阴离子，通

过超氧阴离子依赖的四唑蓝仍原法进行检测

12

28

13

过氧化氢不能

不能直接加入过氧化氢，且通过铁离子-硫氰酸盐进行

检测

直接加入过氧化氢，通过测量DHLA中的巯基含

量监测反应

29

13

羟自由基能够

不能（促进氧

化反应）利用H2O2+FeSO4反应生成羟自由基，利用自旋

捕获剂通过电子自旋共振对自由基进行检测

利用H2O2+FeCl3+抗坏血酸生成羟自由基，通过

脱氧核糖降解法进行检测。推测促氧化效应是由

于亚铁离子仍原以及/或者DHLA使抗坏血酸再

循环所致

12

13

次氯酸自由基能够

能够直接加入次氯酸且通过影响α1抗蛋白酶活性进

行检测

同上

14

13

过氧基能够

能够利用2，2’偶氮（2-甲基丙基脒）-二盐酸盐（AAPH）在水溶性介质中生成过氧基，通过藻

红蛋白荧光淬灭法进行检测。在脂质（脂质体或

大鼠肝脏微粒体）中，通过2，2’偶氮（二异庚腈）（AMVN）的热解反应生成过氧基。计量方法：

每摩尔DHLA淬灭1.5mol过氧基

和Kagan等于1992年的研究方法相同。此外，

在脂质体中利用AMVN生成过氧基，通过姜饼树

酸的荧光衰退法进行检测。

9

28

能够通过线性加速器生成CCl3O2-且利用分光光度法

进行检测。反应速率常数为2.7×107M-1s-1

13

单线态氧不能

能够（？）通过内过氧化物散热作用产生单线态氧，且通过

化学发光法进行检测。

利用内过氧化物散热作用产生单线态氧，且通过

单链DNA断裂进行检测。DHLA的保护效应可

能且非是由于直接消除单线态氧。

17

18，19

过渡金属螯合作用

螯合作用

促氧化剂

促氧化剂二氢硫辛酸在离体肝细胞中能够降低Cd2+诱导

的毒性。也可降低暴露于Cd2+的肝细胞中的TBARS含量，研究表明，没有添加铁离子时，

DHLA的活性全都是对抗过氧化反应的抗氧化活

性（和Bast和Haenen，Scott等人的研究不同）。DHLA能够结合来自亚铁和高铁状态的铁蛋白中

的铁离子

在氯化铁-EDTA+过氧化氢系统中，可加速脱氧核

糖降解。系统中不含EDTA时，反应也加速，说

明DHLA的铁离子结合作用不像其铁离子仍原作

用那样有效。

可是，当DHLA单独用于三价铁-博莱霉素-DNA

系统时未见促氧化作用

在大鼠肝脏微粒体+硫酸亚铁+抗坏血酸中，通过TBARS检测，发现DHLA可促进氧化反应

21

32，33

13

22

没有促氧化作用

部分促氧化作用

促氧化剂通过Fe2+-邻二氮菲复合物测量发现，从DHLA

向三价铁离子没有发生电子转移。另外，在硫酸

亚铁-过氧化氢体系中，通过电子自旋共振（DMPO电子捕获剂）检测发现，DHLA也不会

促进羟自由基的形成。

在脂质体有AMVN诱导的脂质过氧化反应中，没

有铁离子的情况下（铁离子被去铁胺螯合），DHLA能够降低50%的过氧化反应（通过TBARS

测量到）。有铁离子的情况下，DHLA不会降低过

氧化反应（可是，且没有促氧化效应，即，在该

系统中DHLA的抗氧化作用和促氧化作用保持平衡）。在该系统中，有铁离子存在时，Tetranor-DHLA能够极大地促进过氧化反应（5倍）。

存在铜离子时，微摩尔DHLA可导致pSP64质

粒DNA单链断裂。在相同的检测体系中也检验

了其他的金属离子，没有任何作用：包括Co2+，

Cr2+，Fe3+，Fe2+，Ni2+，Mn2+以及Zn2+。在该

体系中，存在铜离子时，发现其他的巯基化合物

也能导致DNA断裂。

12

28

34

在和测定α-硫辛酸和过氧化氢反应相似的体系中13，29，未发现DHLA有反应。此外，

Kaiser等17利用红外化学发光法检测单线态氧时，没有检测到DHLA对单线态氧的清除作用。和此相反，DHLA的确能够阻止单线态氧诱发的单链DNA断裂（和促进DNA断裂的谷胱甘肽不同），可是，这种作用不壹定是由于清除单线态氧，因为在这壹过程中DHLA仍可能在多个步骤发挥这壹作用18，19。既然红外化学发光这种更加直接检测单线态氧的方法且未检测到单线态氧浓度的下降，说明DHLA可能不直接清除单线态氧。

关于DHLA对超氧自由基的作用，目前有许多，但尚未弄清楚的、不壹致的见法。在壹项研究中，通过黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶产生超氧阴离子，利用自旋捕获剂以电子自旋共振法对其进行检测12，研究发现DHLA可和超氧自由基反应，反应速率常数为3.3×105M-1s-1（图2）。分析发现，反应介质中DHLA中的巯基含量降低，而合理的产物过氧化氢含量升高，由此证实了上述反应的发生。该研究小组后来开展的壹项研究也证实了这些结果28。后来的研究使用相同的体系生成超氧自由基，通过和肾上腺素氧化反应竞争，评价DHLA的清除能力。在该研究中，反应速率常数为7.3×105M-1s-1，和之前的研究结果取得良好壹致。和这些研究不同的是，在另外壹组研究中，使用相同的超氧化物生成系统（次黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶），通过超氧阴离子依赖的四唑蓝仍原法检测超氧化物，结果发现DHLA没有清除超氧化物的作用。目前很难对俩组实验结果的差异进行解释，无疑需要开展更深入的研究。

或许围绕DHLA最为关键的问题是在特定条件下它是否是壹种促氧化剂。至少有俩种情形可能会发生这种情况。其壹，DHLA可能是过渡金属的仍原剂，尤其对于铁离子；其二，DHLA可能使抗坏血酸再循环，而已知抗坏血酸能够仍原铁离子。

DHLA既可和亚铁离子Fe2+结合，也可和高铁离子Fe3+结合，且可能将结合的Fe3+仍原为Fe2+30，31。DHLA也能够从处于亚铁和高铁状态的贮存铁蛋白中清除铁离子32，33，可是它不能清除亚铁血红素中的铁离子13。如果DHLA确实能够去除铁离子，且且铁离子能够发生反应，则在生物系统中必须对DHLA的促氧化效应引起认真的关注。实际上，在大鼠肝

脏微粒体的过氧化反应22中以及在羟自由基的生成过程中13，DHLA发挥了促氧化作用。在另外壹项研究中，由AMVN启动微粒体中的过氧化反应28，当系统中含有去铁胺时，DHLA，可使过氧化反应降低50%，可是当没有去铁胺时，DHLA不能降低系统中的过氧化反应，这表明有铁离子存在时，DHLA的促氧化效应平衡了其抗氧化作用。在该研究体系中，壹种比DHLA短四个碳的同系物tetranor-DHLA表现出更强的抗氧化效应，在有铁离子存在时，它可使脂质过氧化反应升高5倍。此外，DHLA以及许多其他的巯基化合物和二巯基化合物在有铜离子存在时能够诱导质粒DNA单链断裂，但在有Fe2+或Fe3+存在时不会诱导DNA 单链断裂。这和α-硫辛酸的抗氧化铜离子螯合作用相反24。

另壹方面，在另外壹个检测体系中，使用铁离子产生羟自由基，DHLA的作用明确为抗氧化作用12，在该研究中，根据Fe2+-邻二氮杂菲复合物的形成进行测量，未观察到从DHLA 到Fe3+有电子转移。在Cd2+诱导的离体肝细胞毒性实验中，加入DHLA能够降低TBARS 的量21，因此，至少在该系统中，DHLA对抗脂质过氧化的抗氧化效应高于任何的促氧化效应。

因此，DHLA在生物系统中是否为促氧化剂这壹问题目前仍未解决。在体外实验中，当系统中含有三价铁离子时，DHLA可能促进羟自由基的形成，可是仍未知其生理学意义。抗坏血酸在体外也能将高铁离子仍原为亚铁离子；实际上，在体外系统中，抗坏血酸+Fe3+是脂质过氧化的标准启动剂，可是在体内正常条件下，铁离子结合非常牢固，抗坏血酸的这种效应可能且不重要。DHLA的情况可能也是如此，可是DHLA可能从铁蛋白中去除结合型铁离子的情况应引起注意。更进壹步，在生理系统中，DHLA和其他抗氧化剂的相互作用可能消除促氧化效应。例如，在Bast和Haenen进行的研究中23，DHLA能够促进亚铁离子诱导的脂质过氧化，抗坏血酸也能够。然而，和不含DHLA的相同系统相比，当系统中存在抗坏血酸，谷胱甘肽，亚铁离子时，DHLA就会表现出抗氧化效应。

α-硫辛酸和二氢硫辛酸的这些研究结果明确了将来开展研究的几个重要领域：（1）α-硫辛酸针对过氧基的抗氧化作用；（2）DHLA对超氧自由基的作用；（3）DHLA对铁离子和其他过渡金属的作用。此外，由于α-硫辛酸和二氢硫辛酸具有不同的抗氧化作用，因此必须阐明α-硫辛酸在不同组织的摄取和仍原作用。

和其他抗氧化剂的相互作用

DHLA能够使其他抗氧化剂例如抗坏血酸，维生素E(间接地)等以自由基形式再循环。维生素E是主要的链断裂抗氧化剂，可保护膜免于脂质过氧化35。在生物膜中，维生素E和不饱和磷脂之间的摩尔比很低，通常每毫克膜蛋白含有不到0.1nmol维生素E，或者换句话说，每1000到2000个膜磷脂分子才有壹个维生素E分子，磷脂是膜内主要的氧化靶点。在生物膜中，脂质过氧化自由基的生成速率为每分钟每毫克膜蛋白产生1-5nmol，而膜磷脂通常不会发生破坏性的氧化反应，维生素E也不会迅速耗竭。而且，在成年动物中，维生素E缺乏状态非常难以诱导。这些见似自相矛盾的结论能够用“维生素E再循环利用”进行解释，在其再循环过程中，维生素E的抗氧化能力继续被其他的抗氧化剂所贮存。那些能够使维生素E再循环的抗氧化剂有维生素C，仍原型泛醌以及巯基化合物（图3）36，37。

许多研究提供了DHLA使维生素E再循环的证据。DHLA能够保护微粒体免于脂质过氧化，可是只有存在维生素E时才如此38；在正常微粒体中而非维生素E缺乏型微粒体中，在低水平化学发光开始，维生素E减少以及硫代巴比妥酸迅速累积之前，DHLA能够延长保护时相。α-硫辛酸在上述任壹系统中均无效。在该系统中，DHLA可能通过直接减少酚氧自由基或通过减少其他抗氧化剂（如抗坏血酸）而发挥作用，进而使维生素E再循环。DHLA和酚氧自由基之间可能存在微弱的直接相互作用；我们发现，在暴露和紫外光下的脂质体中，DHLA的存在能够降低酚氧自由基的电子自旋共振信号（数据未发表）。用紫外光线可直接

产生酚氧自由基，消除DHLA螯合铁离子的可能性或DHLA其他的抗氧化效应，使用脂质体则消除了DHLA通过其他抗氧剂发挥作用的可能性。因此，在该系统中，主要分布于水相中的DHLA似乎在膜/水临界处直接减少酚氧自由基。然而这种效应很微弱，在生物系统中由DHLA引起的维生素E的大多数再生循环可能是通过其他的抗氧化剂实现的。

Basthe和Haenen39提出DHLA通过仍原谷胱甘肽阻止脂质过氧化，然后使维生素E 再循环利用。这种提议依据如下观察结果，DHLA和氧化型谷胱甘肽联合作用时能够预防Fe2+/抗坏血酸诱导的脂质过氧化，而DHLA单独无此作用22。另壹方面，Kagan等9提出，DHLA通过使抗坏血酸再循环进而使维生素E再循环，保护脂膜免于氧化。他们的电子自旋共振研究证实了DHLA介导的维他命C自由基的减少，维他命C自由基是在抗坏血酸氧化过程中由生育酚氧（维生素E或短链维生素E同系物）自由基在DOPC脂质体中生成，另外研究也证实DHLA可和NADPH-或NADH依赖的电子传递链相互作用，促使维生素E再循环。在人类低密度脂蛋白40和红细胞膜中41也曾观察到DHLA介导的依赖抗坏血酸的维生素E再循环。此外，有证据显示，面对氧化应激反应，体内给予α-硫辛酸时能够升高仍原型泛醌的水平41a，已知泛醌可使维生素E再循环41b。总之，现有证据指出，DHLA能够通过谷胱甘肽，维他命C，泛醌，NADPH或NADH使维生素E再循环，可是不同途径对于维生素E再循环的相对贡献尚不明确。

实际上，早在1959年Rosenberg和Culik等就已经提出α-硫辛酸对其他抗氧化剂的保护作用4，他们以令人吃惊的预见性指出，“α-硫辛酸以及它进入细胞代谢后转化成的二氢衍生物（作用较α-硫辛酸更甚），可能是针对抗坏血酸和生育酚的壹种抗氧化剂。”在Rosenberg和Culik进行研究中，发现α-硫辛酸既可预防维生素E缺乏症状也可预防维他命C缺乏症状。最近，我们观察到在生育酚缺乏的裸鼠中给予α-硫辛酸后可表现出类似的保护效应42（图4）。这样的结果和α-硫辛酸诱导的生育酚和/或抗坏血酸再循环表现相符，

生物工程生物技术专业英语翻译(二)

第二章生长与代谢的生物化学 2.1 前言 一个微生物以生产另一个微生物为目的。在某些情况下，利用微生物的生物学家们希望这样的情况能够快速频繁的发生。在另外一些产物不是生物体自身的情况下，生物学家必须对它进行操纵使微生物的目标发生变化，这样以来，微生物就要努力的挣脱对它们繁殖能力的限制，生产出生物学家希望得到的产物。生物体的生长过程及其生产出的各种产物与微生物代谢的本质特点是密不可分的。 代谢过程是两种互相紧密联系又以相反方向进行的活动过程。合成代谢过程主要是细胞物质的生成，不仅包括构成细胞的主要组成物质（蛋白质、核酸、脂质、碳水化合物等等），同时也包括它们的前提物质——氨基酸、嘌呤与嘧啶、脂肪酸、各种糖与糖苷。合成代谢不是自发进行的，必须由能量所推动，对大多数微生物来说，是通过一系列的产能分解代谢过程来供给能量。碳水化合物分解为CO2和水的过程是最为常见的分解代谢反应，然而微生物以这样的方式还能够利用更大范围的还原性含碳化合物。分解代谢与合成代谢所有微生物生物化学的基础，可以从两者的平衡关系或者分别对它们进行讨论。 实际中，我们要有效的区分那些需要空气中的氧进行需氧代谢的生物与那些进行厌氧代谢的生物。还原性含碳化合物与O2反应生成水和CO2，这是一个高效的放热反应过程。因此，一个进行需氧代谢的生物要使用一小部分底物进行分解代谢以维持某一水平的合成代谢，即成长过程。对于厌氧型生物，其底物的转化的过程基本上是一个不匀称的反应（氧化还原反应），产生很少的能量，因此，大部分底物都要被分解从而

维持一定水平的合成代谢。 在生物体中这种差别能够明显的体现出来，比如酵母，它属于兼性厌氧生物，即它可在有氧条件下生长也可在无氧环境下生存。需氧酵母使糖以同样的速度转化为CO 2和水，相对产生高产量的新酵母。而厌氧条件下，酵母菌生长缓慢，此时酵母被有效的转化为酒精和CO 2。 2.2 代谢与能量 分解代谢与合成代谢间的有效联系在于，各种分解代谢过程促进少量反应物的合成，而后又被用来促进全面的合成代谢反应。在这种重要的中间产物中，其中最为重要的是ATP ，其含有生物学家所说的“高能键”。在ATP 分子中，酐与焦磷酸残基相联。高能键在水解过程中所产生的热量就被用来克服在其形成过程中需要摄入的能量。像ATP 这类分子，为细胞提供了流通能量，当将ATP 用于生物合成反应时，其水解产物为ADP （腺苷二磷酸）或者某些时候为AMP （腺苷一磷酸）：（反应式） 仍含有一个高能键的ADP 通过腺苷酸激酶反应也可生成ATP ：（反应式）。 磷酸化作用是生物体中普遍的反应，通常由ATP 作用而发生。 经过磷酸化生成的物质通常比最初的化合物更具有反应活性，用无机磷酸进行磷酸化反应是无法进行的，因为，平衡反应式的相反方向生成大量的水（55M ）。 细胞的“能量状态”认为是由占有优势的组分：ATP 、ADP 、AMP 作用形成的。为了给出一个量值，Daniel Atksirson 提出了“能荷”这个概念，定义一个细胞的能荷为： 在“满荷”细胞中，仅含有ATP 一种腺嘌呤核苷酸，它的能荷值定义为 1.0。如果三种核苷酸的量相等，即ATP=ADP=AMP ，则细胞的能荷为ATP+0.5 ADP ATP+ ADP+AMP

生物工程生物技术专业英语翻译(七)

第七章仪器化 7.1介绍 本章主要介绍发酵过程中检测和控制的仪表。显然这些仪表并不时专门用于生物发酵领域的，它们在生物工程或相关的领域中也有广泛的应用。在实际中，大多数应用与生物工程的分析仪表并不是由生物工程发展的产物，至今，生物学家常用的仪表是在化学工业中应用的而发掌出来的。但是，这些精确的仪表并不是为更加复杂的生物反应专门设计的，在计算机控制出现以后，这表现的更加明显。 计算机自动化的发展主要基于各种探测器的发展，它们可以将有意义的信号转化成控制动作。现在适合于提供发酵过程详细参数的适当仪器已经有了很大的改进，这可以提高产量和产率。遗憾的是，在商业化中实现这些自动控制还很困难，但是改变这种情况只是时间的问题。本章只讨论现有的仪表和设备，它们目前都有各自的局限性。 计算机控制是目前发酵工程中的惯用语，不久之后，发酵过程也许真的可以和计算机匹配。但是在这一进步过程中，我们开始考虑一句谚语，“工具抑制创造性思维”。计算机控制需要在线仪表，我们在章中会有涉及。 7.2 术语 如果我们所有对生物工程过程的理解需要仪表，我们真正熟悉我们所用的仪表就非常重要，否则我们就会对这些仪

表的适用性和特性产生错误的判断。下面对一些常用的性质加以介绍。 反应时间通常是描述90％输入信号转换成输出信号所需要的时间。作为经验法则，用于生物系统的仪表的反应时间要小于倍增时间的10％。因此，在典型的发酵工程中，如果倍增时间是3h，超过18min反应时间的仪表将无法完成在线控制。很多仪表有更小的反应时间，它们通常被用于一些其它样品的操作，它们的测定和控制动作的之后时间更长。 灵敏度是衡量仪表输出结果变化和输入信号变化之间的关系。通常，考虑到高灵敏度的仪表可以测量微小的输入变化，灵敏度越高的仪表越好。然而，仪表的其它参数，如线性，精确性，和测定范围也是选择仪表的考虑因素。 输入与输出的线性关系是二者最简单的关系，校正过程也最为容易。 分辨率是可以测定的输入信号的最小值，通常以仪表读数最大偏转角的百分数来表示。 残留误差是指输出结果与输入保持恒定时的真实结果的偏离值。 重现性永远不要被忽视，只要有可能，就要对仪表进行校正，尤其是那些测定氧气和二氧化碳测定的仪表。 7.3 过程控制 在过程控制中，有三种可能实现的目标：

生物工程专业英语翻译(第一篇)改

1.1 生物技术的属性 生物技术是一个属于应用生物科学和技术的一个领域，它包含生物或亚细胞组分在制造行业、服务也和环境管理等方面的应用。生物技术利用细菌、酵母菌、真菌、藻类、植物细胞或培养的哺乳动物细胞作为工业过程的组成成分。只有将包括微生物学、生物化学、遗传学、分子生物学、化工原理在内的多种学科和技术综合起来才能获得成功的应用。 生物技术过程通常会涉及到细胞的培养和生物量，并得到所需的产品，后者可进一步分为：生成所需产品（如酶、抗生素、有机酸和类固醇）； 原料的分解（如污水处理、工业废料处理和石油泄漏处理）。 生物技术的反应过程是分解过程，即把复杂化合物分解为简单化合物（如葡萄糖分解为乙醇），也是合成或同化过程，即把简单的分子合称为复杂的化合物（如抗生素的合成）。分解过程通常释放热量，而合成过程通常吸收能量。 生物技术包括发酵过程（如啤酒、果酒、面包、奶酪、抗生素和疫苗的生产）、供水与废物处理、食品技术以及越来越多的新应用，包括从生物医学到从地品位矿石中回收金属各个领域。由于生物技术的普遍性，它将在许多工业生产过程中产生重大的影响。理论上，几乎所有的有机物都能用生物技术来生产。到2000年，生物技术在未来全球市场的潜力预计接近650亿美元（表1.1）。然而，我们必须意识到，许多重要的生物产品仍将利用现有的分子模型通过化学方法合成。因此，应该从广义上来理解生物化学和化学以及他们与生物技术的关系。 生物技术所采用的众多技术通常比传统工业更经济、更低能耗、更安全，而且生产过程中的残留物都能够通过生物降解而且无毒。从长远来看，生物技术提供了一种可以解决众多世界性难题的方法，尤其是医药、食品生产、污染控制和新能源发展领域的问题。 表1.1 全球生物技术市场在2000年之前的增长潜力 摘自Sheets公司（1983n年）生物技术通报11月版。

生物学专业英语课文译文

生物学的基本概念和方法 生物学是研究生命的科学，研究生物的结构、功能、繁殖、生物之间及其与周围非生命环境之间的相互影响。我们能够确定生物学的几个基本概念。 1．生命是高度有序的。在分子水平上，组成生命有机体的化学物质比构成大多数非生命系统的化学物质要复杂得多，而且更加高度有序。反映在生物体有序的结构和功能的。所有生物含有非常相似的化合物种类，而且构成生物机体的化合物与构成非生命环境的不同。 2．生物的基本单位是细胞。大多数细胞如此的小，我们必须借助于显微镜才能看到。诸如细菌、原生生物等许多小生物是由一个细胞组成的。而禾本科植物和动物等较大的生物有多达数亿个细胞。 每个细胞里都有一些分离的、高度有序的生命物质组成的生化工厂。细胞吸收养分和能量，并利用他们生存、生长、对环境的变化产生反应，最终繁殖，直至形成两个新的细胞。因此，细胞是生物的结构、功能及繁殖单位。 3．生物利用从环境中获取能量来维持和提高有序性。大多生物直接或间接地依赖于太阳的能量。绿色植物利用太阳能制造养分，来满足植物自身的需要；植物随后被食用植物的动物所利用，最终又被吃这些动物的动物所利用。所有的生物从他们的食物中获取能量，构建自身、生长、繁殖。 4．生物对环境作出积极反应。大多动物通过采用某种行为，如探险、逃跑、甚至卷成球，对环境的变化作出迅速地反应。植物的反应慢得多，但仍是主动（积极）的：茎和叶向光弯曲，根向下生长。生物对环境刺激的反应是普遍的。 5．生物的发育。万物都随着时间变化着，而生物的变化尤为复杂，称为发育。非生命的晶体因添加了相同或相近的单位而增大，但植物或动物发育成新的结构，如叶片或牙齿，与长出他们的部位有着化学和结构的差异。 6．生物可自我繁殖。新的生物——细菌、原生生物、动物、植物和真菌只能由其他相近生物繁殖而来的，新的细胞仅来源于其他细胞的分裂。 7．每个生物生存、发育和繁殖所需的信息在生物体内是分离的，并可传递给后代。此信息包含在生物的遗传物质——染色体和基因中，从而限定了生物发育、结构、功能和对环境反应可能的范围。生物体把遗传信息传给了后代，这就是为什么后代象他们的父母。然而，遗传信息多少有些不同，所以父母和后代通常相似而不完全相同。 8．生物进化并适应于他们的环境。今天的生物由远古的生命形式，通过遗传和变异进化而来。进化使得生物及其组分很好地适应了他们地生活方式。鱼类、蚯蚓和青蛙都是如此建造，以至于我们仅靠检查就能大概推测他们是如何生存的。生物对环境的适应性是进化的结果。 科学家如何有效地探索生命实质，并发现大量基本的事实呢？产生如此精确结果的思维方式又是怎样的呢？科学的方法是根据因果关系，形式化地回答自然界的问题。尽管科学家的实际工作方式有很多，但一般地说，科学方法有三个主要步骤。第一步是收集观察结果，观察可依靠感觉器官——视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉；也可借助可扩展感觉的特殊设备如显微镜间接地观察。经过实践，我们能够熟练地进行系统观察。这就意谓着可把一种或几种官能集中到环境中的某个特殊目标或事件，同时从中去除与我们注意的目标或事件无关的“背景燥音”。第二步，科学家构思假说，即对所观察到的现象的解释。第三步是实验，进行设计实验来验证一个或多个假说在不同程度上很可能是错的。 假说是对一个观察的暂时解释。没有一个科学家能够提出一个观点，并要求人们相信它是真理，而没有任何疑问。在科学上，没有绝对的正确，仅是就所观察的现象和现有的实验而言，某观点正确的可能性较大。是悬而未决的判断，而不是最终的判断。这就是说，如果一个假说与手上的观察结果一致，我们就说它暂时是正确的。你不会听到，也不该听到某位科学家说：“没有其他解释”；你更可能听到这样的话“基于现有的知识，此解释在目前是最好的”。 一旦有大量令人信服的证据，假说便成为学说或理论：即构成进一步研究的参照系的一系列相关观点。在科学上，词“理论”是不能被轻易使用的。它只能用于高度可信的假说。 通过实验验证假说是科学研究的核心。必须设计实验以使其结果尽人类智慧所能的明确。出于此原因，实验包括对照组和实验组。两者的差异仅在你所关注的因素。 收集和组织实验结果是生物研究的一必需过程。采用数据图表来组织和显示分析的信息；在说明模型的趋势时，图尤其有效。数据分析不象收集和组织信息那样机械，而更需理性。经常需要统计检验来确定实验组数据和对照组数据间的显著性，或者差异仅出于偶然。如果有异议说差异仅是偶然，那么就会有争议说那个单独的变量是无效的。 对实验结果的概括需要仔细和客观地分析收集的数据。通常，经验证的假说是在所得结论的基础上被接受或反驳。最后的陈述要写出获得了什么新的见解。在一段时间内出现相同的数据的话，便会注意到明显的趋势。往往还会进一步提出问题和假说试图引导对问题的进一步研究。 酶 一杯糖，如果不动它放置二十年都不会有什么变化，但如果把杯中糖的一部分放到你的嘴里，它将迅速地发生化学变化。你的细胞分泌出的酶决定了变化的速率。酶是具有巨大催化能力的蛋白质，这就是说酶大大地提高了特定反应达到平衡的速度。 酶不能使原本自身不能进行的反应发生，它只能使本身能进行的反应加速，通常至少加快一百万倍。并且酶不断重复着加速反应，其分子不会在反应中被消耗。 同样，酶对它将催化哪些反应以及它将与哪些称为底物的反应物起作用都有强的选择性。例如：凝血酶只能催化特定两个氨基酸之间肽键的断裂：精氨酸——甘氨酸。为什么酶对特定底物的偏爱如此重要呢？如果我们把代谢途径想象为通过一个细胞的化学通道，那么酶就象交叉路口的滑道和沿着某一路线的交通灯。酶仅容许特定的底物进入反应特定的序列中，并使底物通过此序列。 对不同途径酶的控制使得细胞指挥营养、结构物质、废物、激素等等按照有序的方式流动。当你吃了太多的糖，你肝脏细胞的酶就把多余的糖先转化成葡萄糖，再转化成糖原或脂肪。当你的肌体用掉葡萄糖需要补充时，酶便把糖原分解成葡萄糖亚单位，这个过程中，称为胰高血糖素的激素控制着酶的活性，它刺激糖原降解途径中的关键酶，同时抑制了催化糖原形成的酶。

生物工程生物技术专业英语翻译一

第一章导论 1.1生物工程的特征 生物工程是属于应用生物科学和技术的一个领域，它包含生物或其亚细胞组分在制造业、服务业和环境管理等方面的应用。生物技术利用病毒、酵母、真菌、藻类、植物细胞或者哺乳动物培养细胞作为工业化处理的组成部分。只有将微生物学、生物化学、遗传学、分子生物学、化学和化学工程等多种学科和技术结合起来，生物工程的应用才能获得成功。 生物工程过程一般包括细胞或菌体的生产和实现所期望的化学改造。后者进一步分为： （a）终产物的构建（例如，酶，抗生素、有机酸、甾类）； （b）初始原料的降解（例如，污水处理、工业垃圾的降解或者石油泄漏）。 生物工程过程中的反应可能是分解代谢反应，其中复合物被分解为简单物质（葡萄糖分解代谢为乙醇），又或者可能是合成代谢反应或生物合成过程，经过这样的方式，简单分子被组建为较复杂的物质（抗生素的合成）。分解代谢反应常常是放能反应过程，相反的，合成代谢反应为吸能过程。 生物工程包括发酵工程（范围从啤酒、葡萄酒到面包、

奶酪、抗生素和疫苗的生产），水与废品的处理、某些食品生产以及从生物治疗到从低级矿石种进行金属回收这些新增领域。正是由于生物工程技术的应用多样性，它对工业生产有着重要的影响，而且，从理论上而言，几乎所有的生物材料都可以通过生物技术的方法进行生产。据预测，到2000年，生物技术产品未来市场潜力近650亿美元。但也应理解，还会有很多重要的新的生物产品仍将以化学方法，按现有的生物分子模型进行合成，例如，以干扰为基础的新药。因此，生命科学与化学之间的联系以及其与生物工程之间的关系更应阐释。 生物工程所采用的大部分技术相对于传统工业生产更经济，耗能低且更加安全，而且，对于大部分处理过程，其生产废料是经过生物降解的，无毒害。从长远角度来看，生物工程为解决世界性难题提供了一种方法，尤其是那些有关于医学、食品生产、污染控制和新能源开发方面的问题。 1.2生物工程的发展历史 与一般所理解的生物工程是一门新学科不同的是，而是认为在现实中可以探寻其发展历史。事实上，在现代生物技术体系中，生物工程的发展经历了四个主要的发展阶段。 食品与饮料的生物技术生产众所周知，像烤面包、啤酒与

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生物专业英语翻译+蒋悟生+第3版

Lesson One(4 学时) Inside the Living Cell: Structure and Function of Internal Cell Parts : The Dynamic, Mobile Factory 细胞质：动力工厂Most of the properties we associate with life are properties of the cytoplasm. Much of the mass of a cell consists of this semifluid substance, which is bounded on the outside by the plasma membrane. Organelles are suspended within it, supported by the filamentous network of the cytoskeleton. Dissolved in the cytoplasmic fluid are nutrients, ions, soluble proteins, and other materials needed for cell functioning. 生命的大部分特征表现在细胞质的特征上。细胞质大部分由半流体物质组成，并由细胞膜(原生质膜)包被。细胞器悬浮在其中，并由丝状的细胞骨架支撑。细胞质中溶解了大量的营养物质，离子，可溶蛋白以及维持细胞生理需求的其它物质。 2．The Nucleus: Information Central (细胞核：信息中心) The eukaryotic cell nucleus is the largest organelle and houses the genetic material (DNA) on chromosomes. (In prokaryotes the hereditary material is found in the nucleoid.) The nucleus also contains one or two organelles-the nucleoli- that play a role in cell division. A pore-perforated sac called the nuclear envelope separates the nucleus and its contents from the cytoplasm. Small molecules can pass through the nuclear envelope, but larger molecules such as mRNA and ribosomes must enter and exit via the pores. 真核细胞的细胞核是最大的细胞器，细胞核对染色体组有保护作用(原核细胞的遗传物质存在于拟核中)。细胞核含有一或二个核仁，核仁促进细胞分裂。核膜贯穿许多小孔，小分子可以自由通过核膜，而象mRNA 和核糖体等大分子必须通过核孔运输。 : Specialized Work Units (细胞器：特殊的功能单位) All eukaryotic cells contain most of the various kinds of organelles, and each organelle performs a specialized function in the cell. Organelles described in this section include ribosomes, the endoplasmic reticulum, the Golgi complex, vacuoles, lysosomes, mitochondria, and the plastids of plant cells. 所有的真核细胞都含有多种细胞器，每个细胞器都有其特定功能。本节主要介绍核糖体，内质网，高尔基体系，液泡，溶酶体，线粒体和植物细胞中的质体。 The number of ribosomes within a cell may range from a few hundred to many thousands. This quantity reflects the fact that, ribosomes are the sites at which amino acids are assembled into proteins for export or for use in cell processes. A complete ribosome is composed of one larger and one smaller subunit. During protein synthesis the two subunits move along a strand of mRNA, "reading" the genetic sequence coded in it and translating that sequence into protein. Several ribosomes may become attached to a single mRNA strand; such a combination is called a polysome. Most cellular proteins are manufactured on ribosomes in the cytoplasm. Exportable proteins and membrane proteins are usually made in association with the endoplasmic reticulum. 核糖体的数量变化从几百到几千，核糖体是氨基酸组装成蛋白质的重要场所(其数量表明了核糖体是细胞过程中将氨基酸组装成蛋白质输出或供细胞所用的场所) 。一个完整的核糖体由一个大亚基和一个小亚基组成。核糖体沿着mRNA 移动并阅读遗传密码，翻译成蛋白质。一条mRNA 上可能有多个核糖体，称多聚核糖体。大多数细胞蛋白是由细胞质中核糖体生产。输出蛋白和膜蛋白通常与内质网有关。 The endoplasmic reticulum, a lacy array of membranous sacs, tubules, and vesicles, may be either rough (RER) or smooth (SER). Both types play roles in the synthesis and transport of proteins. The RER, which is studded with polysomes, also seems to be the source of the nuclear envelope after a cell divides. 内质网，带有花边的生物囊，有管状，泡状之分，以及光滑和粗糙面区别。两种都与蛋白质的合成和运输有关。粗糙内质网上分布许多核糖体，也可能提供细胞分裂后所需的核膜。 SER lacks polysomes; it is active in the synthesis of fats and steroids and in the oxidation of toxic substances in the cell. Both types of endoplasmic reticulum serve as compartments within the cell where specific products can be isolated and subsequently shunted to particular areas in or outside the cell. 光滑内质网上无核糖体，主要作用是脂肪和类固醇的合成以及细胞内有毒亚物质的氧化。这两种内质网在细胞中作为分隔，使特定产品分隔开，随后将他们转移到细胞内外特定的部分或细胞外。 Transport vesicles may carry exportable molecules from the endoplasmic reticulum to another membranous organelle, the Golgi complex. Within the Golgi complex molecules are modified and packaged for export out of the cell or for delivery else where in the cytoplasm. 运输小泡能够将可运输分子从内质网运输到高尔基复合体上。在高尔基复合体中修饰，包装后输出细胞或传递到细胞质中的其他场所。 Vacuoles in cells appear to be hollow sacs but are actually filled with fluid and soluble molecules. The most prominent vacuoles appear in plant cells and serve as water reservoirs and storage sites for sugars and other molecules. Vacuoles in animal cells carry out phagocytosis (the intake of particulate matter) and pinocytosis (vacuolar drinking). 细胞中的液泡好象是中空的，但实际上充满了液体和可溶分子。最典型的液泡存在于植物细胞中，储备水，糖以及其它分子。动物中的液泡起吞噬和胞饮作用。 A subset of vacuoles are the organelles known as lysosomes, which contain digestive enzymes (packaged in lysosomes in the Golgi complex) that can break down most biological macromolecules. They act to digest food particles and to degrade damaged cell parts. 溶酶体是液泡亚单位，含有消化酶，降解大部分生物大分子。消化食物微粒和降解损伤的细胞残片。 Mitochondria are the sites of energy-yielding chemical reactions in all cells. In addition, plant cells contain plastids that utilize light energy to manufacture carbohydrates in the process of photosynthesis. It is on the large surface area provided by the inner cristae of mitochondria that ATP-generating enzymes are located. Mitochondria are self-replicating, and probably they are the evolutionary descendants of what were once free-living prokaryotes.

生物工程生物技术专业英语翻译二

生物工程生物技术专业英 语翻译二 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

第二章生长与代谢的生物化学 前言 一个微生物以生产另一个微生物为目的。在某些情况下，利用微生物的生物学家们希望这样的情况能够快速频繁的发生。在另外一些产物不是生物体自身的情况下，生物学家必须对它进行操纵使微生物的目标发生变化，这样以来，微生物就要努力的挣脱对它们繁殖能力的限制，生产出生物学家希望得到的产物。生物体的生长过程及其生产出的各种产物与微生物代谢的本质特点是密不可分的。 代谢过程是两种互相紧密联系又以相反方向进行的活动过程。合成代谢过程主要是细胞物质的生成，不仅包括构成细胞的主要组成物质（蛋白质、核酸、脂质、碳水化合物等等），同时也包括它们的前提物质——氨基酸、嘌呤与嘧啶、脂肪酸、各种糖与糖苷。合成代谢不是自发进行的，必须由能量所推动，对大多数微生物来说，是通过一系列的产能分解代谢过程来供给能量。碳水化合物分解为CO2和水的过程是最为常见的分解代谢反应，然而微生物以这样的方式还能够利用更大范围的还原性含碳化合物。分解代谢与合成代谢所有微生物生物化学的基础，可以从两者的平衡关系或者分别对它们进行讨论。 实际中，我们要有效的区分那些需要空气中的氧进行需氧代谢的生物与那些进行厌氧代谢的生物。还原性含碳化合

物与O2反应生成水和CO2，这是一个高效的放热反应过程。因此，一个进行需氧代谢的生物要使用一小部分底物进行分解代谢以维持某一水平的合成代谢，即成长过程。对于厌氧型生物，其底物的转化的过程基本上是一个不匀称的反应（氧化还原反应），产生很少的能量，因此，大部分底物都要被分解从而维持一定水平的合成代谢。 在生物体中这种差别能够明显的体现出来，比如酵母，它属于兼性厌氧生物，即它可在有氧条件下生长也可在无氧环境下生存。需氧酵母使糖以同样的速度转化为CO2和水，相对产生高产量的新酵母。而厌氧条件下，酵母菌生长缓慢，此时酵母被有效的转化为酒精和CO2。 代谢与能量 分解代谢与合成代谢间的有效联系在于，各种分解代谢过程促进少量反应物的合成，而后又被用来促进全面的合成代谢反应。在这种重要的中间产物中，其中最为重要的是ATP，其含有生物学家所说的“高能键”。在ATP分子中，酐与焦磷酸残基相联。高能键在水解过程中所产生的热量就被用来克服在其形成过程中需要摄入的能量。像ATP这类分子，为细胞提供了流通能量，当将ATP用于生物合成反应时，其水解产物为ADP（腺苷二磷酸）或者某些时候为AMP（腺苷一磷酸）：（反应式）

生物工程生物技术专业英语翻译(六)

第六章生物工程中的下游加工（技术） 6.1前言 “下游加工（技术）”对于从任何工业化生产中回收有用产品所需要的所有步骤来说是一个有用的词语。对于生物工程特别重要，我们想要的最终形式的产物常常非常远的从最先在生物反应器中获得的状态除去。例如,—个典型的发酵过程是一个分散的固体（细胞、也许有营养培养基的某些组分等）与稀释水溶液的混合物；所想要的产物也许作为一种非常复杂的混合物的组分存在于细胞中，或者存在于稀释的培养基溶液中，或甚至两者中都有。任何情况下，这个产品的回收、浓缩和纯化都需要有用并有效的操作，这也受生— 产经济性的限制。任何特殊的要求，如需要除去污染物或限制生产微生物（process organism ）都只会增加困难。 许多实验室中的标准操作在生产中都是不实用或者不经济的。而且，生物产品常常是非常脆弱（labile ）敏感的化 合物，其活性结构只能在限定并有限的pH、温度、离子强度 「 等条件下才能保持。想着这些限制（ bearing in mind ）, 如果 要用到所有可用的科学方法以发挥最佳的效果就需要更多的创造性。也明显的是，没有一种独特的、理想的、普遍适用的操作或 者仅是操作顺序可以推荐；对一个特定的问题应当以最适宜的方

式把单个单元操作结合起来。 6.2粒子的分离 在发酵终点，多数情况下第一步是将固体(通常是细胞，但也可以是在一个特定支持物上的细胞或者酶，不包括反应培养基固体组分)从几乎一直是水溶液的连续均匀的液体系统中分离出来。与这个分离相关的一些细胞特性列于表6.1 ; 注意，细胞的比重不比fermentation broth 大很多。细胞 的大小也给细菌带来了困难，但是比较大的细胞更容易分离，有 时候甚至只需要简单的定位于倾析器。分离的容易性取决于fermentation broth 的性质,它的pH、温度等等， 在许多情况下，通过添加助滤剂、絮凝剂的等等进行改进(见后面)。表6.2给出了分离方法的大体分类。 6.2.1 过滤 这个是分离filamentous fungi 和fermentation broth 中的filamentous bacteria (例如，链霉菌)所使用的最广泛和最典型的 方法。它也可以用于酵母絮凝物的分离。根据机理，过滤可以采 用表面过滤或者深层过滤；或者离心过滤； 所有情况下的驱动力都是压力，由超压产生或者由真空产生。 过滤的速率，如在一定时间内收集的滤液的体积，是过滤面积、液体的黏度和通过过滤基质的压力降以及(deposited filter cake )沉积的滤饼的作用。过滤基质与滤饼filter cake 的抗，性

生物工程专业英语翻译(第二章)

Lesson Two Photosynthesis 内容： Photosynthesis occurs only in the chlorophyllchlorophyll叶绿素-containing cells of green plants, algae藻, and certain protists 原生生物and bacteria. Overall, it is a process that converts light energy into chemical energy that is stored in the molecular bonds. From the point of view of chemistry and energetics, it is the opposite of cellular respiration. Whereas 然而 cellular细胞的 respiration 呼吸is highly exergonic吸收能量的and releases energy, photosynthesis光合作用requires energy and is highly endergonic. 光合作用只发生在含有叶绿素的绿色植物细胞，海藻，某些原生动物和细菌之中。总体来说，这是一个将光能转化成化学能，并将能量贮存在分子键中，从化学和动能学角度来看，它是细胞呼吸作用的对立面。细胞呼吸作用是高度放能的，光合作用是需要能量并高吸能的过程。Photosynthesis starts with CO2 and H2O as raw materials and proceeds through two sets of partial reactions. In the first set, called the light-dependent reactions, water molecules are split裂开 (oxidized), 02 is released, and ATP and NADPH are formed. These reactions must take place in the presence of 在面前 light energy. In the second set, called light-independent reactions, CO2 is reduced (via the addition of H atoms) to carbohydrate. These chemical events rely on the electron carrier NADPH and ATP generated by the first set of reactions. 光合作用以二氧化碳和水为原材料并经历两步化学反应。第一步，称光反应，水分子分解，氧分子释放，ATP和NADPH形成。此反应需要光能的存在。第二步，称暗反应，二氧化碳被还原成碳水化合物，这步反应依赖电子载体NADPH以及第一步反应产生的ATP。 Both sets of reactions take place in chloroplasts. Most of the enzymes and pigments 色素for the lightdependent reactions are embedded 深入的内含的in the thylakoid 类囊体 membrane膜隔膜 of chloroplasts 叶绿体. The dark reactions take place in the stroma.基质 两步反应都发生在叶绿体中。光反应需要的大部分酶和色素包埋在叶绿体的类囊体膜上。暗反应发生在基质中。 How Light Energy Reaches Photosynthetic Cells（光合细胞如何吸收光能的） The energy in light photons in the visible part of the spectrum can be captured by biological molecules to do constructive work. The pigment chlorophyll in plant cells absorbs photons within a particular absorption spectrums statement of the amount of light absorbed by chlorophyll at different wavelengths. When light is absorbed it alters the arrangement of electrons in the absorbing molecule. The added energy of the photon boosts the energy condition of the molecule from a stable state to a less-stable excited state. During the light-dependent reactions of photosynthesis, as the absorbing molecule returns to the ground state, the "excess" excitation energy is transmitted to other molecules and stored as chemical energy. 生物分子能捕获可见光谱中的光能。植物细胞中叶绿素在不同光波下吸收部分吸收光谱。在吸收分子中，光的作用使分子中的电子发生重排。光子的能量激活了分子的能量状态，使其

常用的国内外翻译期刊

国际国内著名翻译学期刊目录 1. Across languages and cultures A multidiscipli nary journal for tran slati on and in terpret ing studies. Across Languages and Cultures publishes original articles and reviews on all sub-discipli nes of Tran slati on and In terpret ing (T/l) Studies: gen eral T/l theory, descriptive T/I studies and applied T/I studies. Special emphasis is laid on the questions of multilingualism, language policy and translation policy. Publicati ons on new research methods and models are en couraged. Publishes book revQws, n ews, announ ceme nts and advertiseme nts. 2. Alta newsletter American literary translators association 《美国文学翻译家协会新闻通讯》 3. Babel: International journal of translation 季干刊- published by the International Federation of Translators with the assista nee of UNESCO.